当无法忽略惯性和阻尼效应时，你可以运用这种方法 发布时间：2020-01-15
机械设计工程师在设计时，经常需要考虑到多种因素。而惯性和阻尼因素的考虑便是在设计中非常让人头痛的。
当在设计时必须考虑惯性或阻尼效应时，可以运用线性动态分析。
动态分析的目标包括：
• 设计要在动态环境中始终正常工作的结构体系和机械体系。
• 修改系统的特性（几何体、阻尼装置、材料属性等），以削弱振动效应。
线性动态分析基于自然频率和模式形状。它通过添加不同模式的分布来计算结构的响应，生成模态时间历史算例、谐波算例、响应波谱选项算例及无规则振动算例。
模态时间历史分析 如果明确了解每个载荷随时间的变化情况、且对作为时间函数的响应感兴趣，可使用模态时间历史分析。 √ 典型的载荷包括 • 震动或脉冲载荷 • 随时间变化的常规载荷（周期性或非周期性） • 统一基本运动（作用于所有支撑的位移、速度或加速度） • 支撑运动（未均匀作用于所选支撑物的位移、速度或加速度） • 初始条件（在时间 t=0 时作用于某个零件或整个模型的有限位移、速度或加速度） √ 多自由度系统的运动方程式解加入了模态分析技术。 √ 使用较小的时间步长可以提高解的精确度。 √ 运行了算例之后，您可以按不同的时间步长查看位移、应力、应变、反作用力等，也可以对指定的位置随时间变化的结果绘制图表。如果没有在“结果选项”中指定任何位置，则会保存所有节处的结果。 √ 模态、瑞利、复合模态和集中阻尼可用于模态时间历史分析。 谐波分析 通过谐波分析，可以计算由于谐波载荷或基准激发而产生的稳态峰值响应。 尽管可以创建一个模态时间历史算例并将载荷定义为时间的函数，但你可能对随时间变化的响应的瞬态变化并没有兴趣。 在这种情况下，可以通过谐波分析，求解计算出所需工作频率范围内的稳态峰值响应，从而节省时间和资源。 例如装配在测试台上的马达会通过螺栓将谐波载荷传递给支撑系统。您可以对支撑系统进行建模，并定义一个谐波算例来评估马达工作频率范围内的稳态峰值位移、应力等。您可以按分布质量模拟马达。 运行算例后，可以查看响应参数（应力、位移、加速度和速度）的峰值振幅，以及响应参数（超过工作频率范围）的相位角度的响应图表。 模态、瑞利和复合模态阻尼选项可用于这种分析。
响应波谱分析 在响应波谱分析中，模态分析结果作为已知波谱用来计算模型中的位移和应力。对于每种模式，根据模态频率和给定的阻尼比率从设计波谱中读出响应值。然后，合并所有模态响应以得出结构的总响应估计值。 您可以使用响应波谱分析而非时间历史分析，来估测结构对随机载荷或与时间有关的载荷环境（例如地震、风载荷、海浪载荷、喷气发动机推力或火箭发动机振动）的响应。 无规则震动算例 使用无规则振动算例可以计算非确定性载荷产生的响应。 非确定性载荷的范例包括 • 行驶在粗糙路面上的汽车的车轮产生的载荷 • 地震产生的水平加速度 • 空气湍流产生的压力 • 海浪或强风产生的压力
看完动态分析的功能是不是觉得十分神奇，掌握它并不难！
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（1） 模态时间历史分析
（2） 谐波分析
（3） 无规则振动分析
（4） 响应波谱分析
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